本文關(guān)鍵詞：幾種異尖科線蟲線粒體基因組序列測定及系統(tǒng)發(fā)育研究

  更多相關(guān)文章： 異尖線蟲 線粒體基因組 比較線粒體基因組學(xué) 種系發(fā)育關(guān)系

【摘要】：異尖線蟲主要寄生于海魚、海洋哺乳動物、海鳥和人類,呈世界性分布。人體異尖線蟲病主要是食入含有某些異尖科線蟲活的三期幼蟲的海魚所引起的一種食源性疾病,可引起人的急腹癥和過敏性癥狀。目前,已報道可引起人體異尖線蟲病的蟲種主要有4個屬:即異尖線蟲屬(Anisakis)、對盲囊線蟲屬(Contracaecum)、偽地新線蟲屬(Pseudoterranova)和宮脂線蟲屬(Hysterothylacium)。對異尖線蟲進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定和分類是診斷、防治和控制異尖線蟲病的前提和基礎(chǔ)。由于形態(tài)學(xué)(易受環(huán)境影響)和少量基因片段序列(缺乏有效的遺傳信息位點(diǎn))在分類上的局限性,異尖科線蟲分類和其高級階元的系統(tǒng)發(fā)育仍頗具爭議。線粒體基因組序列是研究寄生蟲分子分類、群體遺傳、系統(tǒng)進(jìn)化的一種很好的分子標(biāo)記,然而關(guān)于異尖科這一重要類群線粒體基因組的研究較少,目前僅4種異尖科線蟲線粒體基因組被解碼。本研究的第一部分是對偽地新線蟲復(fù)合種(Pseudoterranova decipiens complex)線粒體全基因組進(jìn)行長PCR擴(kuò)增,測序得到6種偽地新線蟲線粒體全基因組,分別為P.azarasi 13,954 bp;P.bulbosa 13,957 bp;P.cattani 13,950 bp;P.decipiens s.l 13,965 bp;P.decipiens s.s 13,962 bp;P.krabbei 13,948 bp(Gen Bank注冊號為NC_027163,KU558720,KU558721,KU558722,KU558723和KU558724),均含有36個基因,其中12個蛋白編碼基因,22個t RNA基因以及2個r RNA基因,且與其它線蟲一樣缺乏atp8基因,所有基因均為單向轉(zhuǎn)錄。6個偽地新線蟲線粒體基因組的序列差異在3.8~9.4%之間,12個蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸和氨基酸序列的差異性分別在3.8~25.8%和1.7~9.1%之間。在12個編碼蛋白質(zhì)的基因中,多以ATT、ATA和TTG作為蛋白質(zhì)翻譯的起始密碼子,以TAA和TAG作為終止密碼子,而cox1,cox2,cox3,nad5和nad4L基因在蛋白質(zhì)翻譯終止時使用了不完整密碼子T和TA。基于線粒體全基因組蛋白編碼基因的氨基酸串聯(lián)序列,利用Bayes、MP和ML法對偽地新線蟲及其它24種蛔蟲進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系重建,結(jié)果顯示:三種方法所繪制的進(jìn)化樹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致,證實(shí)了偽地新線蟲復(fù)合種包含了6個種,且偽地新屬與異尖屬的親緣關(guān)系較近而與對盲囊屬的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。本研究的第二部分對歐氏對盲囊線蟲復(fù)合種(Contracaecum ogmorhini)線粒體全基因組進(jìn)行長PCR擴(kuò)增,測序得到3個歐氏對盲囊線蟲線粒體全基因組,分別為來自南半球南非的Arctocephalus pusillus pusillus(樣本代碼Co APP),澳大利亞的Arctocephalus pusillus doriferus(樣本代碼Co APD)和來自北半球加拿大的海獅Zalophus californianus(樣本代碼Co ZC),線粒體基因組全長分別為為14,012 bp,14,019bp和14,010 bp(Gen Bank注冊號KU558725,KU558726和KU558727),共包含36個基因,其中12個蛋白編碼基因,22個t RNA基因以及2個r RNA基因。序列分析表明Co APD和Co APP線粒體基因組差異性為0.6%(93個核苷酸替換),Co APP和Co ZC線粒體基因組差異性為1.7%(244個核苷酸替換),Co APD和Co ZC線粒體基因組差異性為1.7%(243個核苷酸替換);對蛋白質(zhì)編碼基因的核苷酸和氨基酸序列進(jìn)行分析,Co APD和Co APP的差異為0.6%和0.9%,Co APP和Co ZC的差異為1.8%和1.1%,Co APD和Co ZC的差異為1.8%和1.0%。且對于歐氏對盲囊線蟲系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的研究結(jié)果顯示南北半球歐氏對盲囊線蟲的親緣關(guān)系非常接近,因此建議南北半球的歐氏對盲囊線蟲為同一個種。本研究的第三部分以異尖科線蟲作為研究對象,以線粒體基因組為主要研究內(nèi)容,利用比較線粒體基因組學(xué)和生物信息學(xué)等手段分析了異尖科線蟲線粒體基因組的特征;并基于線粒體基因組蛋白質(zhì)編碼基因的氨基酸序列對蛔目線蟲的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示異尖科線蟲線粒體基因組均是呈負(fù)AT偏斜和正GC偏斜,異尖科線蟲線粒體基因組并不存在基因重排現(xiàn)象,基因排列為GA3型;利用線粒體基因組數(shù)據(jù)構(gòu)建的蛔目系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果強(qiáng)烈支持蛔蟲總科和異刺總科為單系的假說。本研究解碼的7種異尖線蟲線粒體基因組,均為國際上首次解碼和分析,因此,本研究結(jié)果不僅豐富了線蟲線粒體基因組資料和數(shù)據(jù),而且為異尖線蟲群體遺傳學(xué)、分子分類學(xué)、系統(tǒng)發(fā)育學(xué)、分子進(jìn)化等研究及線蟲病分子流行病學(xué)調(diào)查提供了數(shù)據(jù)支持。
【關(guān)鍵詞】：異尖線蟲 線粒體基因組 比較線粒體基因組學(xué) 種系發(fā)育關(guān)系
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S852.7
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-8
• 英文縮寫對照表8-12
• 1 前言12-15
• 2 材料與方法15-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料15-18
• 2.1.1 標(biāo)本的采集、保存與鑒定15
• 2.1.2 儀器和試劑15-17
• 2.1.3 溶液和培養(yǎng)基的配制17
• 2.1.4 相關(guān)生物信息學(xué)軟件及在線網(wǎng)址17-18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法18-26
• 2.2.1 蟲體總DNA的提取18-20
• 2.2.2 引物設(shè)計與合成20-23
• 2.2.3 線粒體全基因組DNA的PCR擴(kuò)增與測序23-25
• 2.2.4 PCR純化產(chǎn)物的連接25
• 2.2.5 重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化25-26
• 2.2.6 重組質(zhì)粒的PCR鑒定26
• 2.2.7 測序26
• 2.3 數(shù)據(jù)處理和分析26-31
• 2.3.1 測序數(shù)據(jù)的處理和序列拼接26
• 2.3.2 線粒體基因組的基因定位及注釋26-27
• 2.3.3 線粒體基因組的生物信息學(xué)分析27
• 2.3.4 系統(tǒng)發(fā)育分析27-31
• 3 結(jié)果及分析31-71
• 3.1 長PCR擴(kuò)增結(jié)果31-34
• 3.2 測序結(jié)果及序列拼接34-35
• 3.4 異尖線蟲線粒體基因組的基本特征35-59
• 3.4.1 Pseudoterranova azarasi線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和特征35-38
• 3.4.1.1 核苷酸組成及密碼子使用37
• 3.4.1.2 蛋白質(zhì)編碼基因37
• 3.4.1.3 t RNA和r RNA基因37-38
• 3.4.1.4 非編碼區(qū)38
• 3.4.2 Pseudoterranova bulbosa線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和特征38-41
• 3.4.2.1 核苷酸組成及密碼子使用40
• 3.4.2.2 蛋白質(zhì)編碼基因40
• 3.4.2.3 t RNA和r RNA基因40-41
• 3.4.2.4 非編碼區(qū)41
• 3.4.3 Pseudoterranova cattani線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和特征41-44
• 3.4.3.1 核苷酸組成及密碼子使用43
• 3.4.3.2 蛋白質(zhì)編碼基因43
• 3.4.3.3 t RNA和r RNA基因43-44
• 3.1.3.4 非編碼區(qū)44
• 3.4.4 Pseudoterranova decipiens s.l線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和特征44-47
• 3.4.4.1 核苷酸組成及密碼子使用46
• 3.4.4.2 蛋白質(zhì)編碼基因46
• 3.4.4.3 t RNA和r RNA基因46-47
• 3.4.4.4 非編碼區(qū)47
• 3.4.5 Pseudoterranova decipiens s.s線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和特征47-50
• 3.4.5.1 核苷酸組成及密碼子使用49
• 3.4.5.2 蛋白質(zhì)編碼基因49
• 3.4.5.3 t RNA和r RNA基因49-50
• 3.4.5.4 非編碼區(qū)50
• 3.4.6 Pseudoterranova krabbei線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和特征50-53
• 3.4.6.1 核苷酸組成及密碼子使用52
• 3.4.6.2 蛋白質(zhì)編碼基因52
• 3.4.6.3 t RNA和r RNA基因52
• 3.4.6.4 非編碼區(qū)52-53
• 3.4.7 歐氏對盲囊線蟲復(fù)合種線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和特征53-59
• 3.4.7.1 核苷酸組成及密碼子使用57
• 3.4.7.2 蛋白質(zhì)編碼基因57-58
• 3.4.7.3 t RNA和r RNA基因58
• 3.4.7.4 非編碼區(qū)58-59
• 3.5 異尖線蟲比較線粒體基因組學(xué)研究59-66
• 3.5.1 異尖線蟲線粒體基因組的大小59
• 3.5.2 異尖線蟲線粒體基因組的基因59-60
• 3.5.3 異尖線蟲線粒體基因組的核苷酸組成60-62
• 3.5.4 異尖線蟲線粒體基因組起始及終止密碼子的使用62-65
• 3.5.5 異尖線蟲線粒體t RNA和r RNA二級結(jié)構(gòu)65
• 3.5.6 異尖線蟲密碼子使用偏性65-66
• 3.6 異尖線蟲系統(tǒng)發(fā)育研究66-71
• 4 討論與結(jié)論71-75
• 4.1 討論71-73
• 4.2 結(jié)論73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-83
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況和獲獎情況83

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳紅玲,林瑞慶,李國清,翁亞彪,宋慧群,朱興全;歐氏和瑪氏對盲囊線蟲線粒體nad1基因部分序列的比較研究[J];中國獸醫(yī)雜志;2005年05期

2 ;Analysis of Synonymous Codon Usage Bias in Chlamydia[J];Acta Biochimica et Biophysica Sinica;2005年01期

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本文編號：942528